學電腦必知硬盤知識

有些對計算機了解不多的朋友有時對計算機的認識就是顯示器加機箱，實際上在計算機系統(tǒng)中主機箱里面的一些部件才是計算機必不可少的，而硬盤就是這樣一種部件。硬盤是一個計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲中心，我們運行計算機時使用的程序和數(shù)據(jù)目前絕大部分都存儲在硬盤上。硬盤在各種各樣固定存儲設備中的地位是最重要的(其他的存儲裝置包括軟盤、CD-ROM、磁帶、可移動驅動器等等)，它是計算機中不可或缺的存儲設備。步入2001年后，硬盤技術正在朝著容量更大、體積更小、速度更快、性能更可靠、價格更便宜的的方向不斷發(fā)展：

第一篇必備常識篇

說到了解硬盤，我們首要的一步是了解一些有關硬盤的常識。關于硬盤，最重要的不外乎結構、磁頭技術、接口、容量、單碟容量、緩存、轉速、數(shù)據(jù)傳輸率等概念，我們不妨一一來看：

1、結構

現(xiàn)在絕大多數(shù)硬盤在結構上都是溫徹斯特盤。從1973年IBM生產出第一塊溫氏硬盤以來，后來的硬盤基本都沿用了這一結構，即采用溫徹斯特(Winchester)技術，其核心就是：磁盤片被密封、固定并且不停高速旋轉，磁頭懸浮于盤片上方沿磁盤徑向移動，并且不和盤片接觸。

2、磁頭技術

硬盤讀取數(shù)據(jù)是通過磁頭來完成的。最早的傳統(tǒng)磁頭是電磁感應式磁頭，這些磁頭是讀寫合一的，由于硬盤讀、寫操作的不同，這種二合一磁頭就必須要同時兼顧到讀/寫兩種特性，對硬盤的設計造成了不便。后來的硬盤開始采用MR(磁阻磁頭技術)磁頭這種分離式的磁頭結構：寫入磁頭仍采用磁感應磁頭，而MR磁頭則作為讀取磁頭磁阻。這樣便可以得到更好的讀/寫性能。MR磁頭是通過阻值變化來感應信號幅度，對信號變化相當敏感，準確性也較高,而且由于讀取的信號幅度與磁道寬度無關，故磁道可以做得很窄，從而提高了盤片密度，擴大了盤片的容量。然而，隨著單碟容量的不斷增加，終于到了MR磁頭的讀取極限，于是GMR(巨磁阻磁頭技術)磁頭誕生了，現(xiàn)在單碟容量超過5G的型號都采用了GMR磁頭。進入2001年后，幾乎全部硬盤均采用GMR，GMR磁頭技術是在MR的基礎上開發(fā)的，它比MR具有更高的靈敏性。正在基于越來越先進的磁頭技術，才使硬盤單碟容量越做越大成為可能，目前最新的磁頭是基于第三代巨磁阻磁頭技術。

3、接口

硬盤的接口方式可以說是硬盤另一個非常重要的技術指標，這點從SCSI硬盤和IDE硬盤的巨大差價就能體現(xiàn)出來，接口方式直接決定硬盤的性能�，F(xiàn)在最常見的接口有IDE(ATA)和SCSI兩種，此外還有一些移動硬盤采用了PCMCIA或USB接口。

(1)IDE(Integrated Drive Electronics)：

IDE接口最初由CDC、康柏和西部數(shù)據(jù)聯(lián)合開發(fā)，由美國國家標準協(xié)會(ATA)制定標準，所以又稱ATA接口。我們普通用戶家里的硬盤幾乎全是IDE接口的。IDE接口的硬盤可細分為ATA-1(IDE)、ATA-2(EIDE)、ATA-3(Fast ATA-2)、ATA-4 (包括UltraATA、Ultra ATA/33、Ultra ATA/66)與Serial ATA (包括Ultra ATA/100及其它后續(xù)的接口類型)。基本IDE接口數(shù)據(jù)傳輸率為4.1MB/秒，傳輸方式有PIO和DMA兩種，支持總線為ISA和EISA。后來為提高數(shù)據(jù)傳輸率、增加接口上能連接的設備數(shù)量、突破528M限制以及連接光驅的需要，又陸續(xù)開發(fā)了ATA-2、ATAPI和針對PCI總線的FAST-ATA、FAST-ATA2等標準，數(shù)據(jù)傳輸率達到了16.67MB/秒。1996年昆騰和英特爾合作開發(fā)了Ultra DMA/33接口，嚴格說來，這已經不能算IDE接口，而應稱為EIDE接口，它采用PIO模式5，數(shù)據(jù)傳輸率達到33MB/秒。1999年昆騰又推出了Ultra DMA/66接口，傳輸率為Ultra DMA/33的兩倍，采用CRC(循環(huán)冗余循環(huán)校驗)技術以保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩�性，并且使用�?0線的專用連接電纜，現(xiàn)在市場上主流的硬盤接口類型即為Ultra ATA/66。不過，在進入新世紀后，最有前景的硬盤接口類型則該是Ultra ATA/100了，它的理論最大外部數(shù)據(jù)傳輸率可以高達100MB/s。

(2)SCSI(小型計算機系統(tǒng)接口，Small Computer System Interface)：

SCSI并不是專為硬盤設計的，實際上它是一種總線型接口。由于獨立于系統(tǒng)總線工作，所以它的最大優(yōu)勢在于其系統(tǒng)占用率極低，但由于其昂貴的價格，這種接口的硬盤大多用于服務器等高端應用場合。